Реализация модуля управления климатом в промышленной автоматике

дипломная работа

7.1 Краткая экономическая характеристика проектируемого устройства

Тема данного дипломного проекта является опытно-конструкторской разработкой. ОКР выполняется за счет финансирования заказчиком. Технико-экономическое обоснование приводится в виде расчета трудоемкости, построения сетевого графика, определения плановой себестоимости и отпускной цены ОКР. Имущественные права на разработку, как и личные неимущественные принадлежат автору. Расчет ОКР проведен в ценах на май 2015 г.

7.2 Составление плана и определение трудоемкости выполнения ОКР

Для определения трудоемкости выполнения научно-исследовательской разработки, прежде всего, составляется перечень всех основных этапов и видов работ, которые должны быть выполнены.

Составление перечня работ - один из наиболее важных этапов в осуществлении планирования. При этом особое внимание должно быть уделено логическому упорядочению последовательности выполнения отдельных видов работ. По каждому виду работ определяется также квалификационный уровень исполнителей (должности).

В таблице 7.1 представлен план научно-исследовательской работы.

Таблица 7.1 - План проведения ОКР

Наименование этапов и видов работ

Исполнитель (должность, квалификация)

Количество исполни-

телей

Длитель-ность

работы, дни

Трудоем

-кость,

человеко-дни

1

Составление и согласование технического задания на ОКР

НР

1

2

2

2

Подбор необходимых материалов, разработка и утверждение технического задания

НР, ОИ

2

2

4

3

Изучение, анализ и обобщение подобранных материалов и научно-технической литературы. Выявление возможных вариантов разработки и их оценка

ОИ, НС

2

2

4

4

Разработка блок-схемы и габаритных чертежей изделия, составление и оптимизация параметров принципиальной схемы

ОИ, НС

2

3

6

5

Разработка конструкции макетов и составление эскизов

ОИ, инженер

2

6

12

6

Изготовление, настройка и лабораторные испытания макета

ОИ, инженер

2

6

12

7

Обобщение и анализ данных испытаний. Составление пояснительной записки к эскизному проекту

НР, ОИ

2

2

4

8

Оформление, рецензирование и защита эскизного проекта, внесение изменений в эскизный проект по результатам защиты

НР, ОИ

2

3

6

9

Составление и согласование уточненного технического задания по результатам защиты эскизного проекта

НР, ОИ

2

2

4

10

Выбор конструкции, расчет ее элементов

ОИ, НС

2

6

12

11

Экспериментальная проверка основных узлов, конструирование и изготовление технологического образца изделия

ОИ, инженер

2

6

12

12

Разработка конструкции основных узлов изделия с учетом данных испытаний технологического образца

ОИ, НС

2

5

10

13

Оформление, рецензирование и защита технического проекта, внесение изменений в технический проект по результатам защиты

НР, ОИ

2

3

6

14

Составление технического задания на рабочее проектирование изделия

НР, ОИ

2

2

4

15

Разработка схем и рабочих чертежей, уточнение предварительных заявок на материалы и комплектующие изделия

ОИ, НС

2

5

10

16

Составление эксплуатационно-технической документации, оформление патентных формуляров и составление карт технического уровня. Выпуск информационных материалов

ОИ, НС

2

3

6

17

Технологическая подготовка производства, изготовление и настройка опытного образца

ОИ, инженер

2

6

12

18

Заводские испытания опытного образца на соответствие требования технического задания и технических условий

НР, ОИ

2

2

4

19

Корректировка рабочих чертежей. Доработка текстовой документации

ОИ

2

2

4

20

Проведение государственных испытаний по специальной программе

НР, ОИ

2

2

4

21

Корректировка и доработка рабочей документации изделия. Корректировка и доработка текстовой документации. Оформление всего комплекта документации

ОИ, НС

2

2

4

Общая трудоемкость и длительность проведения ОКР

36

72

142

Расчет ожидаемого времени (tОЖ) можно ограничиться использованием только двух предварительных оценок времени выполнения работы (tmin и tmax), например, когда наиболее вероятную оценку (tн.в) выполнения работы затруднительно обосновать. В этом случае ожидаемое время () определяется по этим двум оценкам трудоемкости по формуле:

(7.1)

Мерой неопределенности выполнения работы за оптимальное время является дисперсия, которая вычисляется по формуле:

(7.2)

Директивный срок окончания работы равен Тд = 72 дня. Расчет значений трудоемкости работ (округленных до целых чисел) представлены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Значения трудоемкости работ

Вид работы

Оценки трудоемкости

Расчетные величины

D

1

1,5

3

2

0,09

2

4

5

4

0,04

3

4

5

4

0,04

4

6

7

6

0,04

5

12

13

12

0,04

6

12

13

12

0,04

7

4

5

4

0,04

8

6

7

6

0,04

9

4

5

4

0,04

10

12

13

12

0,04

11

12

13

12

0,04

12

9

12

10

0,36

13

6

7

6

0,04

14

4

5

4

0,04

15

9

12

10

0,36

16

6

7

6

0,04

17

12

13

12

0,04

18

4

5

4

0,04

19

4

5

4

0,04

20

4

5

4

0,04

21

4

5

4

0,04

7.3 Построение сетевого графика и расчет его основных параметров

Сетевой график представлен на рисунке 7.1. Он представляет собой таблицу, где перечислены виды работ, должности исполнителей, трудоемкость, численность исполнителей, продолжительность работ. Продолжением таблицы является график в виде отрезков, которые показывают продолжительность каждого вида работ.

Рисунок 7.1 - Сетевой график

Продолжительность каждой работы определяется по формуле:

(7.(3)

где Ti - трудоемкость чел.-дн., Чi - численность исполнителей.

Характерным моментом анализа вероятностных сетевых графиков является определение вероятности P{tkp?Tg} того, что завершающее событие совершается в заданный срок.

Несмотря на отклонение в процессе выполнения работ от ожидаемых времен, завершающее событие может все же с определенной вероятностью совершиться в заданный директивный срок. В качестве приближенного закона распределения срока наступления завершающего события принимается нормальное распределение со значением tkp и дисперсией срока наступления этого события. В соответствии с этим вероятность определяется по формуле:

P{tkp?Tg} = ц(x)

((7.4)

где - аргумент функции нормального распределения;

Tg - заданный директивный срок завершения комплекса работ;

tkp - критический путь, определяемый при расчете сетевого графика;

- среднеквадратическое отклонение срока наступления завершающего события, которое определяется по формуле:

((7.5)

где - сумма величин дисперсий работ, лежащих на критическом пути;

ц(x) - функция нормального распределения, значение которой берется из таблицы распределения.

Для величины P устанавливаются вполне определенные пределы, именуемые границами допустимого риска. При P < 0,35 опасность срыва заданного срока выполнения завершающего события настолько велика, что необходима оптимизация сетевого графика с перераспределением трудовых ресурсов. При P > 0,65 можно утверждать, что на работах критического пути имеются избыточные ресурсы, следовательно общая продолжительность работ может быть сокращена. Таким образом, 0,35 < P < 0,65 можно считать границами допустимого риска.

7.4 Определение цены научно-технической продукции на апрель 2015 года за счет средств заказника

Расчет затрат по статье “Материалы, покупные полуфабрикаты и комплектующие изделия”

Определяются материальные затраты на выполнение работ по теме, включая стоимость покупных комплектующих изделий и полуфабрикатов на изготовление макетов и опытных образцов.

Расчет осуществляется по формуле

(7.6)

где - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы (Ктр = 1,05);

- норма расхода i-го вида материалов на макет или опытный образец (кг, м, и т.д.);

- действующая отпускная цена за единицу i-го вида материала, р.;

- возвратные отходы i-го вида материала (кг, м, и т.д.);

- цена за единицу возвращенных отходов i-го вида материала, р.;

n - количество применяемых видов материалов.

Расчет целесообразно представить в табличной форме.

Таблица 7.3 - Затраты по статье “Материалы, покупные полуфабрикаты и комплектующие изделия

№, п/п

Наименование материалов покупных полуфабрикатов и комплектующих изделий

Единица

измерения

Кол-во

Цена приобретения, р.

Сумма, р.

1

Стеклотекстолит СФ-2-35-1,5

кг.

0,026

223507,5

5811,2

2

Припой SAC305

кг.

0,005

1549513,84

7746

3

Паяльная паста Indium 8.9

кг.

0,01

1797600

17976

4

Лак Urethan 71

мл

5

579,6

2898

5

Краска USM-U2

мл.

2

232,6

456,2

6

Полистирол ПСМ-115

кг

0,5

17980

8990

7

Винт М2х11

шт.

4

4960

19840

8

Винт М2х13

шт.

4

5456

21824

9

Кнопка тактовая ТС-0404

шт.

2

1066

2132

10

Конденсатор кер. SMD 0603 100нФ, 16В, 10%

шт.

2

64,5

129

11

Конденсатор ECAP SMD 100мкФ, 16В

шт.

15

1488

22320

12

Микросхема FT232R

шт.

1

43378,2

43378,2

13

Микросхема MSP430FR5723

шт.

1

212700

212700

14

Микросхема CC2540

шт.

1

85080

85080

15

Резистор SMD 0805 220Ом, 0,125Вт, 1%

шт.

14

223,2

3124,8

16

Катушка индуктивности Chilisin LVC201 10мкГн, 1 Ом, 0,54А, 20%

шт.

3

1981

5943

17

Кристалл 32-kHz Crystal SG-3032JC

шт.

2

141800

141800

18

Датчик температуры и влажности HDC 1000

шт.

4

31196

124784

19

Дисплей 1.8-дюймовый TFT с SPI интерфейсом

шт.

1

80117

80117

20

USB разъем

USB-A-05

шт.

1

56000

56000

22

Светодиод BL-LS 0603UHR

шт.

3

1289,6

3868,8

23

Разъем FB-5

шт.

1

15000

15000

24

Транспортно-заготовительные расходы (5%)

-

-

-

44095,9

Всего расходов:

926014

Статья «Топливно-энергетические ресурсы» предполагает расчет затрат на энергию потребляемую используемым оборудованием учитывая его установочную мощность, время использования и тарифный план. Расчёт этих затрат производится по формуле [1]:

(7.7)

где - установочная мощность i-го объекта основных производственных фондов, используемых для работ по данной теме, кВт;

- время фактического использования i-го объекта, ч;

- тариф за 1 кВт/ч энергии, р.

Расчет этих затрат приведён в таблице 7.4.

Расчёт затрат по статье «Спецоборудование для экспериментальных работ» проводится по формуле:

(7.8)

где КВР - коэффициент пересчета в зависимости от проработанного времени за год, при данных условиях равный 0,085;

- цена приобретения i-го спецоборудования, р;

- затраты на транспортировку i-го спецоборудования к месту эксплуатации, р;

- затраты на монтаж, установку и пусконаладочные работы.

Таблица 7.5 - Расчет затрат на спецоборудование для экспериментальных работ

№, п/п

Наименование специальных инструментов, приспособлений, приборов, стендов, устройств и другого специального оборудования

Кол-во

Цена приорете-ния, млн. р.

Расходы на транспортировку и установку, млн. р.

Сумма, млн. р.

1

Сверлильно-фрезеровальный станок Bungard CCD/2

1

49,6

1,72

1,62

2

Установки двухстороннего экспонирования модели AZ

1

3

0,1

0,094

3

Установки гальванического покрытия и металлизации сквозных отверстий плат серии PL903

1

30

1,04

0,98

4

Установки проявки и травления плат серии PB 700

1

26

0,9

0,85

5

Установка трафаретной печати модели 41-HMA

1

11

0,38

0,36

6

Фотоплоттер FP 8000 (USB)

1

5

0,006

0,005

7

Двухсторонние установки нанесения фоторезиста (ламинаторы), модели 12”/24”

1

2

0,069

0,061

8

Прецизионный автоматический принтер с автоматической загрузкой печатных плат НР-520

1

61

2,12

2

9

Mx-100LP - автомат установки SMD-компонентов

1

58

2,01

1,89

10

Конвекционная конвейерная печь для оплавления паяльной пасты напольного типа 7 ZCR G/DT

1

38

1,32

1,25

11

Термопластавтомат ТВ 450Н/2900 

1

240

8,33

7,86

12

Weller WX 1010 одноканальная паяльная станция с сенсорным управлением

1

7,9

0,27

0,25

ВСЕГО:

17,22

Расчёт затрат по статье “Основная заработная плата разработчиков”

В эту калькуляционную статью включаются расходы на оплату труда разработчиков, непосредственно связанных с изготовлением продукции, выполнением работ и услуг.

(7.9)

где - тарифная ставка за день (месячный оклад) i-й категории работников;

- количество работников i-й категории;

- время фактической работы работника i-й категории по теме, дн. или мес.;

- коэффициент премий по премиальным системам, = 1,1-1,4.

Для расчёта этой статьи необходимо сделать расшифровку трудоёмкости изделия по видам работ. Данные представлены в таблице 7.6.

Таблица 7.6 - Расшифровка трудоемкости изделия по видам работ

№, п/п

Наименование категорий работников и должностей

Кол-во штатных единиц, чел.

Трудо-затра-ты, дни

Средняя заработ-ная плата в день, руб.

Коэф.

премиаль-ных доплат

Сумма, р.

1

Научный руководитель

1

20

24 000

1,4

672000

2

Научный сотрудник

1

26

19 000

1,3

642200

3

Ответственный исполнитель

1

70

14 000

1,1

1078000

4

Инженер

1

24

18 000

1,3

561600

ВСЕГО:

2953800

Расчёт затрат по статье “Дополнительная заработная плата разработчиков”. Дополнительная заработная включает выплаты, предусмотренные законодательством о труде и положениями по оплате труда на предприятии. Сюда входят выплаты за не проработанное на производстве время: оплата очередных и дополнительных отпусков, оплата учебных отпусков, оплата льготных часов подростков, оплата перерывов в работе кормящих матерей, выполнением государственных обязанностей, единовременные вознаграждения за выслугу лет и пр.

Указанные выплаты распределяются на готовые изделия по нормативу (проценту к основной заработной плате производственных рабочих).

Формула расчёта имеет вид

(7.10)

где Ндз - норматив дополнительной заработной платы, Ндз = 20%.

Таблица 7.7 - Расчет себестоимости

Наименование статей затрат

Условное обозначение

Значение руб.

Примечание

Материалы, покупные полуфабрикаты и комплектующие изделия

РМ

926014

См. табл. 7.3

Топливно-энергетические ресурсы для научно-экспериментальных целей

РЭЛ

9588478

См. табл. 7.4

Специальное оборудование для экспериментальных работ

РОБ

17220000

См. табл. 7.5

Основная заработная плата научно-производственного персонала

РОЗ

2953800

См. табл. 7.6

Дополнительная заработная плата научно-производственного персонала

РДЗ

590760

НДЗ=20%

Отчисления на социальную защиту

РОС

1240596

НОС=35%

Накладные расходы

РКОС

1476900

Н-КОС=50%

Полная себестоимость

33996548

Плановые накопления (прибыль)

П

101990

НП=30%

Отпускная цена (без НДС)

Ц

34098538

Налог на добавленную стоимость

РНДС

68197

Н-ДС=20%

Отпускная цена с НДС

ЦОТП

34166735

Таким образом разработка модуля управления климатом обойдётся заказчику в 34 млн. рублей в ценах на май 2015 года.

Делись добром ;)